Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Einstellen eines Haushaltsgeräts, insbesondere eines Kochfelds mit einer Vielzahl von reflexionsempfindlichen Infrarotsensoren.The invention relates to an arrangement for adjusting a household appliance, in particular a hob with a plurality of reflection-sensitive infrared sensors.
Aus dem Patent DE 10 2004 024 835 B3 ist eine Einstellanordnung mit einer Mehrzahl von längs einer Bedienlinie angeordneten IR-Sensoren bekannt. Während die zu den IR-Sensoren gehörenden Fototransistoren die Bedienlinie bilden, ist eine Mehrzahl von IR-Sendedioden, die nicht unbedingt mit der Mehrzahl von IR Fototransistoren übereinstimmen muss, in deren Nachbarschaft angeordnet. Auf dieser Einstellanordnung baut die vorliegende Erfindung auf, wobei die in DE 10 2004 024 835 B3 gefundenen geometrischen Sensoranordnungen für bestimmte Betriebsbedingungen optimiert werden.From the patent DE 10 2004 024 835 B3 is an adjustment arrangement with a plurality of along a line arranged IR sensors known. While the phototransistors belonging to the IR sensors form the operating line, a plurality of IR transmitting diodes, which need not necessarily coincide with the plurality of IR phototransistors, are arranged in the vicinity thereof. On this adjustment arrangement, the present invention builds, wherein the in DE 10 2004 024 835 B3 found geometric sensor arrangements can be optimized for certain operating conditions.
Aus dem Patent DE 10 2004 054 322 B3 ist ein Verfahren zum Einstellen an einer solchen Bedienlinie bekannt, bei dem die Positionsauflösung der reflektierenden Fingerkuppe über den bloßen Empfängerabstand hinaus erhöht wird. Ausgehend von einer abwechselnden Anordnung von optischen Sendern und Empfängern längs der Bedienlinie wird Streulicht auf mehrere Empfänger zugelassen und es wird die Lichtverteilung auf alle optischen Empfänger schwerpunktmäßig ausgewertet. Von diesem mittlerweile bewährten Prinzip geht die vorliegende Erfindung aus, um das Einstellverfahren für ungünstige Betriebsbedingungen zu optimieren.From the patent DE 10 2004 054 322 B3 For example, there is known a method of adjustment on such a control line in which the position resolution of the reflective fingertip is increased beyond the mere receiver distance. Starting from an alternating arrangement of optical transmitters and receivers along the operating line, stray light is permitted on several receivers and the distribution of light among all optical receivers is evaluated predominantly. From this now proven principle, the present invention is based to optimize the adjustment process for adverse operating conditions.
Die Druckschrift DE 103 59 561 A1 offenbart ein als „Touch-Screen-Regler” bekanntes Bedienelement für ein Haushaltsgerät. Das Bedienelement weist einen berührungsempfindlichen Sensor auf, der wiederrum aus einem Sender und wenigstens zwei Empfängern, die auf abgewandten Seiten des Senders vorgesehen sind, oder aus einem Empfänger und wenigstens zwei Sender derart aufgebaut ist, dass wenigstens zwei Empfangswerte an eine Steuerung zur Auswertung übermittelbar sind.The publication DE 103 59 561 A1 discloses a known as a "touch-screen controller" control for a household appliance. The operating element has a touch-sensitive sensor, which in turn is constructed from a transmitter and at least two receivers, which are provided on opposite sides of the transmitter, or from a receiver and at least two transmitters such that at least two reception values can be transmitted to a controller for evaluation ,
Das Dokument DE 103 37 743 A1 betrifft ein Verfahren sowie eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung des Betätigungszustandes mindestens eines Sensorelementes. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt des Messens und Abspeicherns einer ersten am optischen Sensorelement anstehenden Lichtintensität bei ausgeschalteter Lichtquelle. Anschließend wird eine an dem optischen Sensorelement anstehende Lichtintensität bei eingeschalteter Lichtquelle gemessen. In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Lichtintensitätsdifferenz zur Ermittlung des Betätigungszustandes ausgewertet.The document DE 103 37 743 A1 relates to a method and a circuit arrangement for determining the actuation state of at least one sensor element. The method comprises a first step of measuring and storing a first light intensity applied to the optical sensor element when the light source is switched off. Subsequently, a light intensity impinging on the optical sensor element is measured when the light source is switched on. In a further method step, the light intensity difference is evaluated to determine the actuation state.
Die grundsätzliche Funktion der vorliegenden Anordnung und des vorliegenden Verfahrens besteht demnach darin, die Position des Fingers einer Bedienperson auf der Bedienlinie genau zu messen und beispielsweise in eine entsprechende Kochstufe umzusetzen. Versuche der Anmelderin haben ergeben, dass diese Einstellung im allgemeinen gut gewährleistet ist, und zwar so lange, wie die Funktion im Wesentlichen nur von dem streuend reflektierten Licht der Sendedioden gesteuert wird. In der Praxis wird die Einstellung jedoch zusätzlich von Fremdlicht aus der Umgebung beeinflusst.The basic function of the present arrangement and the present method is therefore to accurately measure the position of the finger of an operator on the operating line and to implement, for example, in a corresponding cooking level. Applicant's experiments have shown that this adjustment is generally well ensured, as long as the function is controlled substantially only by the scattered light of the transmitting diodes. In practice, however, the setting is additionally influenced by external light from the environment.
Besonders problematisch ist in diesem Zusammenhang, so hat sich im Laufe der Untersuchung der erfindungsgemäßen Zusammenhänge ergeben, Halogen-Licht, das einen hohen Anteil an IR-Strahlung hat. Obwohl die IR-Empfangselemente mit Tageslicht-Filtern ausgestattet sind, ist die IR-Strahlung ab einer bestimmten Helligkeit ausreichend, um ein Empfangselement in die Sättigung zu steuern. Aber auch Tageslicht bzw. Umgebungslicht enthalten zu einem gewissen Anteil IR-Strahlung.Particularly problematic in this context, as revealed in the course of the investigation of the context of the invention, halogen light, which has a high proportion of IR radiation. Although the IR-receiving elements are equipped with daylight filters, the IR radiation above a certain brightness is sufficient to saturate a receiving element into saturation. But daylight or ambient light contain to a certain extent IR radiation.
Diese Sättigung kann dazu führen, dass die Bedienlinie nicht mehr an allen Stellen gleichmäßig bedienbar ist. Die Versuche haben ergeben, dass die Fingerberührung ab einer Umgebungshelligkeit von ca. 700 lux nur noch in unmittelbarer Nähe bzw. direkt oberhalb eines Empfangselements funktioniert. Liegt der Finger hingegen zwischen zwei Empfangselementen, so verhält sich die Steuerung so, als ob kein Finger auf der Bedienlinie aufläge. Dieses Problem tritt bei einzelnen IR-Sensoren nicht auf, nur bei Bedienlinien.This saturation can mean that the operating line can no longer be operated uniformly in all places. The experiments have shown that the finger touch works from an ambient brightness of about 700 lux only in the immediate vicinity or directly above a receiving element. If, on the other hand, the finger lies between two receiving elements, then the controller behaves as if there were no finger on the operating line. This problem does not occur with individual IR sensors, only with operating lines.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, dieses Problem zu lösen, d. h.
- – die IR-Empfangselemente und die IR-Sendedioden konstruktiv zweckmäßig entlang der Bedienlinie anzuordnen, und zwar so, dass
- – die Positionsauflösung der reflektierenden Fingerkuppe auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen gewährleistet ist.
The object of the invention is to solve this problem, ie - - Conveniently arrange the IR-receiving elements and the IR transmitting diodes along the operating line, in such a way that
- - The position resolution of the reflective fingertip is guaranteed even under unfavorable environmental conditions.
Gelöst wird diese Aufgabe mittels einer Einstellanordnung nach dem unabhängigen Anspruch 1. Zweckmäßige Weiterbildungen gehen aus den jeweiligen Unteransprüchen hervor.This object is achieved by means of an adjusting arrangement according to the independent claim 1. Expedient developments emerge from the respective subclaims.
Die Einstellanordnung ist mit einer Vielzahl von Infrarot-Sensoren ausgestattet, die in üblicher Weise reflexionsempfindlich sind, um bei Berührung durch einen Finger ein Signal zu erzeugen (Touch Control). Dabei ist eine Mehrzahl von IR-Empfangselementen auf einer Bedienlinie angeordnet, und zwar erfindungsgemäß mit einer derartigen Dichte, dass ein auf die Bedienlinie aufgesetzter Finger der Bedienperson mindestens eines der IR-Empfangselemente zwangsläufig abdeckt. Der jeweilige Abstand der IR-Empfangselemente beträgt maximal 10 mm. Dadurch wird das Umgebungslicht für mindestens ein Empfangselement abgeschattet und so eine gleichmäßige Signalauswertung längs der gesamten Bedienlinie auch unter ungünstigen Umständen erzielt.The adjustment assembly is equipped with a plurality of infrared sensors, which are reflection sensitive in the usual way to generate a signal when touched by a finger (touch control). In this case, a plurality of IR-receiving elements is arranged on a control line, namely according to the invention with such a density that an attached to the operating line finger of the operator necessarily covers at least one of the IR receiving elements. The respective distance of the IR-receiving elements is a maximum of 10 mm. This will set the ambient light for At least one receiving element shaded and thus achieved a uniform signal evaluation along the entire operating line even under unfavorable circumstances.
Anlässlich der Erhöhung der Empfängerdichte hat sich aber auch gezeigt, dass umgekehrt bei der Anzahl der IR-Sendedioden im Vergleich zum Stand der Technik gespart werden kann. Es genügt, eine deutlich geringere Anzahl von IR-Sendedioden in entsprechend geringerer Dichte mit einem jeweiligen Abstand größer als 10 mm zueinander neben der Bedienlinie anzuordnen, wobei jeweils ein IR-Empfangselement und eine dazu benachbarte IR-Sendediode einen IR-Sensor ausbilden. Insbesondere kann die Anzahl der IR-Sendedioden halb so groß sein wie die Anzahl der IR-Empfangselemente, wobei dann zweckmäßigerweise jede der IR-Sendedioden in unmittelbarer Nachbarschaft jedes zweiten Empfangselements neben der Bedienlinie mit einem Abstand von 20 mm pro Sender angeordnet ist. Im Ergebnis wechselt längs der Bedienlinie immer ein Empfangselement mit einem Sensorpärchen ab, wodurch das von einer Sendediode abgestrahlte IR-Licht auf durchschnittlich drei Empfangselemente reflektiert wird.On the occasion of the increase in the receiver density, however, it has also been shown that conversely the number of IR transmitting diodes can be saved in comparison with the prior art. It is sufficient to arrange a significantly smaller number of IR transmitting diodes in a correspondingly lower density with a respective distance greater than 10 mm to each other next to the operating line, with an IR receiving element and an IR transmitting diode adjacent thereto forming an IR sensor. In particular, the number of IR transmitting diodes may be half as large as the number of IR receiving elements, in which case each of the IR transmitting diodes is suitably arranged in the immediate vicinity of each second receiving element next to the operating line at a distance of 20 mm per transmitter. As a result, a receiving element with a pair of sensors always changes along the operating line, as a result of which the IR light emitted by a transmitting diode is reflected onto an average of three receiving elements.
Zur Auswertung der Fingerposition kann sowohl die vom Finger reflektierte Strahlung der optischen Sender als auch die vom Finger abgeschattete Strahlung des Umgebungslichts herangezogen werden. Der kombinierte Lichteinfall, bei dem insbesondere der IR-Anteil von Bedeutung ist, wird an allen optischen Empfänger quantitativ erfasst. Da der Arbeitspunkt der optischen Empfänger (Fototransistoren) auf denjenigen Betriebszustand abgestimmt ist, bei dem das von den optischen Sendern kommende und reflektierte Licht unter Abschattung des Umgebungslichts gemessen wird, entsteht unter fast allen Umgebungsbedingungen eine auswertbare Signalverteilung.For evaluating the finger position, both the radiation of the optical transmitter reflected by the finger and the radiation of the ambient light shaded by the finger can be used. The combined incidence of light, in which the IR component in particular is of importance, is quantified at all optical receivers. Since the operating point of the optical receiver (phototransistors) is tuned to the operating state in which the light coming from the optical transmitters and reflected light is measured under shading of the ambient light, an evaluable signal distribution arises under almost all environmental conditions.
Die Auswertung der Signalverteilung geschieht prinzipiell wie in der DE 10 2004 054 322 B3 offenbart. Die Position des Fingers kann über eine Mittelwertbildung (Schwerpunkt der Lichtverteilung) oder mit ähnlichen Auswerteverfahren wie in der DE berechnet werden. Der Vorteil der neuen Anordnung besteht darin, dass immer mindestens ein Empfangselement, das insbesondere ein IR-Fototransistor ist, abgedunkelt ist. Durch das Abdunkeln befindet sich der Arbeitsbereich zumindest dieses Transistors in einem für die Signalauswertung durch Reflexion vorgesehenen Bereich. Der Signalhub dieses Empfangselements kann daher in jedem Fall ausgewertet werden.The evaluation of the signal distribution happens in principle as in the DE 10 2004 054 322 B3 disclosed. The position of the finger can be calculated by averaging (focus of light distribution) or by similar evaluation methods as in DE. The advantage of the new arrangement is that always at least one receiving element, which is in particular an IR phototransistor, is darkened. Due to the darkening, the working range of at least this transistor is located in a region provided for signal evaluation by reflection. The signal swing of this receiver element can therefore be evaluated in each case.
Zweckmäßige Weiterbildungen und weitere vorteilhafte Eigenschaften werden anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigtAdvantageous developments and further advantageous properties will be explained with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. It shows
und 1b eine schematische Darstellung des Lichteinfalls durch Reflexion, und zwar im Übergang vom Stand der Technik zur Erfindung; and 1b a schematic representation of the light incident by reflection, in the transition from the prior art to the invention;
für eine bestimmte Stellung des Betätigers oder Fingers eine Signalverteilung des Lichteinfalls auf eine Bedienlinie nach dem Stand der Technik; for a given position of the actuator or finger, a signal distribution of the light incident on a control line according to the prior art;
eine Signalverteilung des Lichteinfalls wie in , jedoch bei hoher Umgebungshelligkeit; a signal distribution of light incidence as in , but at high ambient brightness;
eine Signalverteilung des Lichteinfalls wie in bei niedriger (normaler) Umgebungshelligkeit, jedoch bei einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung mit höherer Empfängerdichte; a signal distribution of light incidence as in at low (normal) ambient brightness, but in a sensor arrangement according to the invention with a higher receiver density;
eine Signalverteilung eines Lichteinfalls wie in mit erfindungsgemäß höherer Empfängerdichte, und mit hoher Umgebungshelligkeit vergleichbar mit ; a signal distribution of a light incidence as in with inventively higher receiver density, and with high ambient brightness comparable to ;
eine Signalverteilung wie in nach dem Stand der Technik, jedoch für eine andere Stellung des Betätigers oder Fingers; a signal distribution as in in the prior art, but for a different position of the actuator or finger;
eine Signalverteilung des Lichteinfalls wie in , jedoch bei hoher Umgebungshelligkeit; a signal distribution of light incidence as in , but at high ambient brightness;
eine Signalverteilung eines Lichteinfalls wie in bei niedriger (normaler) Umgebungshelligkeit, jedoch bei einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung mit höherer Empfängerdichte; a signal distribution of a light incidence as in at low (normal) ambient brightness, but in a sensor arrangement according to the invention with a higher receiver density;
eine Signalverteilung des Lichteinfalls wie in mit erfindungsgemäß höherer Empfängerdichte, jedoch mit einer hohen Umgebungshelligkeit vergleichbar mit ; a signal distribution of light incidence as in with inventively higher receiver density, but with a high ambient brightness comparable to ;
eine Formel zur Berechnung der aktuellen Fingerposition X jeweils als Schwerpunkt der erfindungsgemäßen Lichtsignalverteilungen, wie sie in , , und dargestellt sind; a formula for calculating the current finger position X respectively as the focus of the light signal distributions according to the invention, as shown in . . and are shown;
5a eine Aufsicht auf optische Komponenten, Sender und Empfänger, sowie eine Aufsicht auf einen Träger (Leiterplatte) sowie eine Schnittansicht von der schmalen Seite des Trägers, wobei die optischen Komponenten gemäß dem zitierten Stand der Technik abwechselnd längs der Bedienlinie angeordnet sind; 5a a plan view of optical components, transmitter and receiver, as well as a view of a support (printed circuit board) and a sectional view of the narrow side of the carrier, wherein the optical components according to the cited prior art are arranged alternately along the operating line;
Aufsichten und eine Seitenansicht wie in , jedoch angeordnet nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; Top views and a side view as in but arranged according to an embodiment of the invention;
6 einen Lichtleitsockel und ein Anzeigeelement nach einem Stand der Technik; 6 a light guide and a display element according to a prior art;
eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die optischen Sender und Empfänger (und auch die Anzeigeelemente) auf der Unterseite des Trägers angeordnet sind; an embodiment of the invention, wherein the optical transmitter and receiver (and also the display elements) are arranged on the underside of the carrier;
eine auf die Einstellanordnung übertragene Ausführungsform, bei der die Anzeigeelemente (sichtbares Licht) in Zwischenposition zwischen den optischen Komponenten (Infrarotsender und Infrarotempfänger) angeordnet sind; an embodiment transmitted to the adjusting arrangement, in which the display elements (visible light) are arranged in intermediate position between the optical components (infrared transmitter and infrared receiver);
alternativ zu der Einstellanordnung nach eine Anordnung, bei der die optischen Komponenten (Sender und Empfänger) mit Wellenlängen im sichtbaren Bereich arbeiten und die optischen Sender gleichzeitig als Anzeigeelemente benutzt werden; alternatively to the adjustment arrangement according to an arrangement in which the optical components (transmitter and receiver) operate with wavelengths in the visible range and the optical transmitters are simultaneously used as display elements;
zwei Aufsichten auf eine unter dem Träger liegende Reihe von Komponenten nach , wobei die Aussparung im Trägermaterial alternativ als einziges großes Langloch längs der Bedienlinie oder als Reihe von kleineren Öffnungen ausgebildet sein kann; two views of a lying under the carrier series of components according to wherein the recess in the carrier material may alternatively be formed as the only large slot along the operating line or as a series of smaller openings;
zwei Zeitdiagramme von gesendeten, reflektierten und empfangenen Lichtimpulsen, wobei das obere Diagramm eine Steuerung eines Empfängers ohne sichtbare Anzeige und das untere Diagramm eine Steuerung eines Empfängers sowie zusätzliche Impulse für eine Sichtanzeige darstellen; two timing diagrams of transmitted, reflected and received light pulses, the upper diagram representing a control of a receiver without visible display and the lower diagram representing a control of a receiver and additional pulses for a visual display;
. eine geradlinige, horizontale Betätigungsfläche einer Einstellanordnung, unter der funktionell die Bedienlinie angeordnet ist; , a rectilinear, horizontal actuating surface of an adjusting arrangement, under which the operating line is functionally arranged;
eine geradlinige, schräge Betätigungsfläche einer Einstellanordnung; a straight, inclined actuating surface of a setting arrangement;
eine direkte Anwahl einer Kochstufe; a direct selection of a cooking level;
und eine Erniedrigung der Kochstufe durch Überstreichen der Betätigungsfläche von rechts nach links; and a lowering of the cooking level by sweeping the actuating surface from right to left;
vier Ausführungsformen von geradlinigen oder zickzackförmigen Bedienlinien nach der Erfindung; four embodiments of rectilinear or zigzag operating lines according to the invention;
eine Ausführungsform einer gebogenen, zickzackförmigen Bedienlinie nach der Erfindung; an embodiment of a curved, zigzag-shaped operating line according to the invention;
elektrische Prinzipschaltbilder der erfindungsgemäßen Sender und Empfänger. electrical schematic diagrams of the transmitter and receiver according to the invention.
Gemäß geht der zitierte Stand der Technik von einer Bedienlinie aus, auf der Sender und Empfänger abwechselnd angeordnet sind. Der Lichteinfall führt deshalb von einer Mehrzahl von Sendern 1...N2 über die Reflexionen zu einer Mehrzahl von Empfängern 1...N1. Jeder Sender bedient im Wesentlichen zwei benachbarte Empfänger und analog erhält jeder Empfänger Licht von im Wesentlichen zwei benachbarten Sendern. Im Unterschied dazu liegen bei der Erfindung (gemäß ) die Empfangselemente 4 dichter und die Sender 6 weniger dicht. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Sensorpaar 2 (bestehend aus einem Fototransistor 4 und einer Sendediode 6) jeweils zwischen zwei einzelnen Empfängern (Fototransistoren 4) angeordnet. Das Licht eines Senders 6 kann unter günstigen Umständen an den drei benachbarten Empfängern 4 ausgewertet werden (siehe ), unter ungünstigen Umständen (mit Fremdlicht) jedenfalls noch an einem der Empfänger 4, nämlich an dem (aufgrund der Empfängerdichte zwangsläufig und sicher) bedeckten und deshalb gegen das Umgebungslicht abgeschatteten Empfänger 4. Somit kann auf jeder Position der Bedienlinie 16 ein entsprechender Sensorwert mindestens eines Empfängers 4 abgegriffen werden.According to For example, the cited prior art proceeds from an operating line on which transmitters and receivers are alternately arranged. The incidence of light therefore leads from a plurality of transmitters 1... N2 via the reflections to a plurality of receivers 1... N1. Each transmitter essentially serves two adjacent receivers and, analogously, each receiver receives light from substantially two adjacent transmitters. In contrast, in the invention (according to ) the receiving elements 4 denser and the transmitter 6 less dense. In the preferred embodiment is a sensor pair 2 (consisting of a phototransistor 4 and a transmitting diode 6 ) between two individual receivers (phototransistors 4 ) arranged. The light of a transmitter 6 can under favorable circumstances at the three neighboring receivers 4 be evaluated (see ), under unfavorable circumstances (with extraneous light) in any case still at one of the receivers 4 Namely, on the receiver (inevitably and securely due to the receiver density) and therefore shaded against the ambient light receiver 4 , Thus, at any position of the operating line 16 a corresponding sensor value of at least one receiver 4 be tapped.
In und sind zwei typische Signalverteilungen nach dem Stand der Technik dargestellt. Als Sensor S(i) wird in diesem Fall die Nachbarschaft eines Senders und eines Empfängers mit der zugehörigen Lichtreflexion bezeichnet. Diese Signalverteilung kann bei zeitsequentieller Ansteuerung der Sender 6 und jeweiliger Erfassung der benachbarten Empfänger 4 ermittelt werden. In betätigt der Finger die Steuerung weiter links als in . Schon eine kleine Änderung der Position des Fingers 18 führt zu einer merklichen Änderung der Signalverteilung der Sensoren S1 bis S8. Diesen Effekt macht sich auch die vorliegende Erfindung zunutze, wie die und zeigen.In and Two typical signal distributions are shown in the prior art. In this case, the proximity of a transmitter and a receiver with the associated light reflection is referred to as sensor S (i). This signal distribution can with time-sequential control of the transmitter 6 and respective detection of the adjacent receivers 4 be determined. In the finger presses the control further left than in , Even a small change in the position of the finger 18 leads to a noticeable change in the signal distribution of the sensors S1 to S8. This effect also makes use of the present invention, like the and demonstrate.
Zunächst wird jedoch anhand der und dargestellt, wie die Anordnung nach dem Stand der Technik auf eine hohe Umgebungshelligkeit (Fall a) reagiert. In liegt der Finger 18 zufällig genau über einem der Empfänger 4. Das Umgebungslicht wird in diesem Fall a abgeschattet (d. h. die übrigen Empfänger sind von dem Umgebungslicht in die Sättigung getrieben) und die zwei „Nachbarschaftssensoren” S2 und S3, an denen das abgeschattete Empfangselement 4 beteiligt ist, empfangen das reflektierte IR-Licht im normalen Arbeitsbereich. In belegt der Finger 18 jedoch zufällig einen Bereich zwischen zwei Sensoren und es entsteht durch die durchgehende Sättigung keine auswertbare Signalverteilung.First, however, based on the and illustrated how the arrangement of the prior art to a high ambient brightness (case a) responds. In lies the finger 18 coincidentally exactly over one of the receivers 4 , The ambient light in this case is shadowed (ie, the remaining receivers are driven into saturation by the ambient light) and the two "proximity sensors" S2 and S3, at which the shadowed receive element 4 involved receive the reflected IR light in the normal working range. In occupies the finger 18 however, coincidentally an area between two sensors and there is no evaluable signal distribution due to the continuous saturation.
Dieses Problem ist durch die Erfindung behoben. Die Empfänger liegen nun dichter als im Stand der Technik mit einem Abstand von maximal 10 mm. Die und zeigen die erfindungsgemäße Signalverteilung bei normaler Umgebungshelligkeit (Fall b), die und bei hoher Umgebungshelligkeit (Fall c). Im Fall b sorgt die höhere Empfängerdichte der Erfindung bereits für eine besser auswertbare Hüllkurve mit mehr Stützpunkten; im Fall c ist bei sehr hoher Umgebungshelligkeit eine Auswertung überhaupt noch möglich. This problem is solved by the invention. The receivers are now denser than in the prior art with a maximum distance of 10 mm. The and show the signal distribution according to the invention at normal ambient brightness (case b), the and at high ambient brightness (case c). In case b, the higher receiver density of the invention already provides for a better evaluable envelope with more points; in case c, an evaluation is still possible at very high ambient brightness.
Die zeigt eine allgemeine Formel zur Berechnung des Schwerpunkts der gemessenen Lichtverteilung. Dieser Schwerpunkt X gibt die tatsächliche Position der Fingerkuppe mit großer Genauigkeit wieder. Als Ergebnis der Berechnung des Schwerpunkts der Lichtverteilung längs der Bedienlinie ist es möglich, viele Zwischenpositionen zwischen den Sensoren zu berechnen und dadurch eine größere Auflösung zu erreichen, als es der Anordnungsdichte der Empfänger entspricht. Das Ergebnis X liefert einen Wert zwischen 1 und N1 (N1 Empfänger vorausgesetzt) und kann durch geeignete Normierung auf einen anderen Wertebereich transformiert werden. Die Auflösung ist dabei auch abhängig von der Quantisierung der Sensorsignale.The shows a general formula for calculating the center of gravity of the measured light distribution. This center of gravity X represents the actual position of the fingertip with great accuracy. As a result of the calculation of the center of gravity of the light distribution along the operating line, it is possible to calculate many intermediate positions between the sensors and thereby achieve a greater resolution than corresponds to the arrangement density of the receivers. The result X provides a value between 1 and N1 (assuming N1 receiver) and can be transformed by suitable normalization to another range of values. The resolution is also dependent on the quantization of the sensor signals.
Bei der früher üblichen Auswertung, bei der die Messwerte auf einer Reflexion mittels Lichtleitsockeln beruhten, wurden nur deutliche Signale gewertet. Um aussagekräftige Ergebnisse zu bekommen, wurden kleine Signale mit Quantisierungswerten von 1, 2 oder 3 nicht berücksichtigt. Bei N Sensoren wurden Einzelbetätigungen gewertet, die darauf beruhten, dass nur bei einem der N Sensoren der Schwellwert überschritten wurde. Außerdem wurden noch Doppelbetätigungen gewertet, wenn bei zwei nebeneinanderliegenden Sensoren die Betätigungsschwelle überschritten wurde. Bei dieser Auswertung konnten bestenfalls die Positionen 1 und 1,5 und 2 und 2,5 und 3 und 3,5... usw. bis N unterschieden werden. Mit dieser Methode des Standes der Technik konnten mit N Sensoren also (2N – 1) Positionen eindeutig detektiert werden. Die Schwerpunktsberechnung gemäß der Formel in ermöglicht es hingegen, deutlich mehr Zwischenpositionen zu berechnen. Beispielsweise betrage die Zahl der Sensoren N = 8 und die gemessene Signalverteilung sei S(i) = [0, 0, 2, 5, 6, 1, 0, 0]. Nach der früher üblichen Auswertung ergab sich ein Positionswert von 4,5. Die kleinen Signalwerte 0, 1 und 2 trugen zu dieser Auswertung nicht bei. Das Ergebnis der neuerdings benutzten Auswertung ist für dieses Beispiel (Formel in ) X = 62/14 = 4,43.In the previously common evaluation, in which the measured values were based on a reflection by means of light guide sockets, only clear signals were evaluated. In order to obtain meaningful results, small signals with quantization values of 1, 2 or 3 were not considered. For N sensors, individual operations were evaluated based on the fact that only one of the N sensors exceeded the threshold. In addition, double actuations were evaluated if the actuation threshold was exceeded for two sensors located next to each other. In this evaluation, positions 1 and 1.5 and 2 and 2.5 and 3 and 3.5 ... etc. to N could be distinguished at best. With this method of the prior art (2N - 1) positions could thus be clearly detected with N sensors. The center of gravity calculation according to the formula in On the other hand, it allows you to calculate significantly more intermediate positions. For example, the number of sensors is N = 8 and the measured signal distribution is S (i) = [0, 0, 2, 5, 6, 1, 0, 0]. After the formerly usual evaluation a position value of 4,5 resulted. The small signal values 0, 1 and 2 did not contribute to this evaluation. The result of the recently used evaluation is for this example (formula in ) X = 62/14 = 4.43.
Alternativ zum Schwerpunkt der Signalverteilung kann auch ein Extremwert (Maximum oder Minimum) bestimmt werden, und zwar durch Interpolation mit einer parabolischen, z. B. quadratischen Funktion. Hierzu wird – ähnlich wie in dem Gebrauchsmuster DE 20 2004 019 489 U1 , 8 bis 10, der maximale Wert der Parabel gesucht, die durch die drei am meisten aus dem Rahmen fallenden Messwerte approximiert wird.As an alternative to the emphasis of the signal distribution, an extreme value (maximum or minimum) can also be determined, by interpolation with a parabolic, z. B. quadratic function. This is - similar to the utility model DE 20 2004 019 489 U1 . 8th to 10 , the maximum value of the parabola sought, which is approximated by the three most out of the frame measurements.
Die zeigt die im Vergleich zum zitierten Stand der Technik gemäß optimierte Struktur. Sender und Empfänger sind nicht mehr abwechselnd auf der Bedienlinie 16 montiert ( ), sondern die Mehrzahl N1 von IR-Empfangselementen 4 ist längs der Bedienlinie 16 in größerer Dichte als die Anzahl N2 von IR-Sendedioden 6 angeordnet. Die IR-Empfangselemente 4 liegen so dicht, das ein auf die Bedienlinie 16 aufgesetzter Finger 18 mindestens eines der IR-Empfangselemente 4 zwangsläufig abdeckt. Und die halb so große Anzahl N2 von IR-Sendedioden 6 ist in unmittelbarer Nachbarschaft jedes zweiten IR-Empfangselements 4 neben der Bedienlinie 16 angeordnet. Wenn die Sender 6 zeitsequentiell angesteuert werden, so können mittels der „Nachbarschaftssensoren” S1 bis S11 gemäß elf Signale realisiert werden. Wenn alle Sender 6 hingegen zeitparallel Licht ausstrahlen, so überlagern sich gemäß alle Lichtanteile an den Empfängern 4 und es stehen nur N1 Signale der Empfänger 1 bis N1 zur Verfügung.The shows the according to the cited prior art according to optimized structure. Transmitter and receiver are no longer alternately on the operating line 16 assembled ( ), but the plurality N1 of IR receiving elements 4 is along the operating line 16 in greater density than the number N2 of IR transmitter diodes 6 arranged. The IR receiving elements 4 are so close, the one on the operating line 16 put on finger 18 at least one of the IR receiving elements 4 inevitably covers. And half the number N2 of IR transmitter diodes 6 is in the immediate vicinity of every other IR receiving element 4 next to the operating line 16 arranged. If the transmitter 6 can be driven in a time-sequential manner, so by means of the "proximity sensors" S1 to S11 according to FIG eleven signals are realized. If all stations 6 on the other hand, emitting light in parallel, superimpose accordingly all light at the receivers 4 and there are only N1 signals from the receiver 1 to N1 available.
Der Seitenschnitt durch die tragende Leiterplatte 20 gemäß zeigt, dass die optischen Komponenten nach einer Ausführungsform der Erfindung auf der Oberseite des Trägermaterials angeordnet sein können. Die Bauhöhe im Vergleich zu einem Stand der Technik, der in dargestellt ist, ist wesentlich geringer, weil auf die früher benutzten Lichtleitsockel 10 verzichtet wird.The side section through the supporting circuit board 20 according to shows that the optical components according to an embodiment of the invention can be arranged on the upper side of the carrier material. The height compared to a state of the art, which in is shown is much lower because of the previously used light guide 10 is waived.
Auch das weitere Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß zeigt eine sehr geringe Bauhöhe, weil die optischen Komponenten (Sender 6 und Empfänger 4) sogar auf die Unterseite der tragenden Leiterplatte 20 verlegt sein können. In diesem Fall werden auch die Anzeigeelemente 26, die in der Regel von Leuchtdioden (LED) oder 7-Segmentanzeigen gebildet werden, auf der Unterseite der Leiterplatte 20 angeordnet. Für den optischen Reflexionsweg vom Sender 6 zum Empfänger 4 sind in diesem Fall Aussparungen 22 im Trägermaterial 20 vorgesehen. In den und sind darüber hinaus mit Bezugszeichen 30 jeweils ein Relais und mit Bezugszeichen 32 Befestigungsbolzen dargestellt.Also, the further embodiment of the invention according to shows a very low height, because the optical components (transmitter 6 and receiver 4 ) even on the bottom of the carrying circuit board 20 be relocated. In this case also the display elements become 26 , which are usually formed by light-emitting diodes (LED) or 7-segment displays, on the underside of the circuit board 20 arranged. For the optical reflection path from the transmitter 6 to the recipient 4 in this case are recesses 22 in the carrier material 20 intended. In the and are also with reference numerals 30 in each case a relay and with reference numerals 32 Fastening bolts shown.
Die zeigt zwei Möglichkeiten für solche Aussparungen 22. In der oberen Ansicht gemäß ist eine Reihe von optischen Komponenten 4, 6 unterhalb eines Langlochs 24 angeordnet, das sich über die gesamte Bedienlinie 16 erstreckt. In der unteren Ansicht der ist alternativ ein kleineres Langloch 24 jeweils pro optischer Komponente 4, 6 vorgesehen. Es kann auch eine Reihe von Bohrungen 24 genügen.The shows two possibilities for such recesses 22 , In the upper view according to is a set of optical components 4 . 6 below a long hole 24 arranged over the entire operating line 16 extends. In the lower view of the is alternatively a smaller slot 24 each per optical component 4 . 6 intended. It can also be a series of holes 24 suffice.
Anhand der und wird noch eine Alternative gezeigt, die sich auf die Anzeigeelemente 26 bezieht. Die Anzeigeelemente 26 dienen dazu, den eingestellten Parameter der Einstellanordnung für die Bedienperson sichtbar anzuzeigen. Im Falle der und wird eine analoge Darstellung in Form eines „Bargraph” gewählt. Die Darstellung in den und schließt an die Ausführungsform gemäß an, die ohne weiteres auf die erfindungsgemäße Ausführungsform gemäß übertragbar ist. Die optischen Komponenten 4, 6 sind mit kleiner Bauhöhe auf der Oberseite des Trägermaterials 20 angeordnet. Die zusätzliche Anordnung der Anzeigeelemente 26 gilt jedoch ebenfalls für unten liegende Komponenten 4, 6, 26 gemäß .Based on and Another alternative is shown, referring to the display elements 26 refers. The display elements 26 serve to visually display the set parameter of the adjustment arrangement for the operator. In case of and an analogue representation in the form of a "bargraph" is selected. The representation in the and closes to the embodiment according to which readily applies to the embodiment according to the invention is transferable. The optical components 4 . 6 are small in height on top of the substrate 20 arranged. The additional arrangement of the display elements 26 however, it also applies to components below 4 . 6 . 26 according to ,
In der ist die Bedienlinie gemäß der bzw. dadurch ergänzt, dass an den Zwischenpositionen zwischen je zwei Infrarotsensoren S1, S2, S3 usw. Anzeigeelemente 26 angeordnet sind. Die Anzeigeelemente stören aufgrund ihrer kürzeren Wellenlänge für sichtbares Licht die Sensoren 2 nicht, während die Infrarotsensoren 2 aufgrund ihrer längeren Wellenlänge zu keiner sichtbaren Anzeige führen.In the is the operating line according to the respectively. supplemented by the fact that at the intermediate positions between each two infrared sensors S1, S2, S3, etc. display elements 26 are arranged. The display elements interfere with the sensors due to their shorter visible light wavelength 2 not while the infrared sensors 2 due to their longer wavelength lead to no visible indication.
Alternativ können dazu gemäß , die in ihrer Struktur mit bez. übereinstimmt, anstatt der Infrarotsensoren 2 auch Sensoren für Licht im sichtbaren Bereich verwendet werden. Dadurch kann eine Einsparung von Komponenten erreicht werden, da das optische Anzeigeelement 26 gleichzeitig als optischer Sender 6 fungiert. Die Anzeige 26 wird dabei als „Bargraph” ausgeführt und mit entsprechenden Pulspaketen angesteuert. Bei einer höheren Dichte des Pulspaketes wird das Licht der Leuchtdiode 6 sichtbar, während es bei einer geringeren Pulspaketdichte (steuerbar durch Pulsweitenmodulation PWM) unsichtbar bleibt. Die Sensorauswertung wird durch einen Zeitmultiplex und eine Synchronisation mit den Empfängern 4 erreicht, d. h. die Leuchtdioden 6 werden nacheinander in Richtung der Bedienlinie 16 angesteuert und die Empfänger 4 werden in diesen Zeitfenstern aktiv geschaltet.Alternatively, according to that in their structure with bez. matches, rather than the infrared sensors 2 Also sensors for light in the visible range can be used. As a result, a saving of components can be achieved because the optical display element 26 at the same time as an optical transmitter 6 acts. The ad 26 is executed as a "bar graph" and controlled with appropriate pulse packets. At a higher density of the pulse packet, the light of the light emitting diode 6 Visible, while at a lower pulse packet density (controllable by pulse width modulation PWM) remains invisible. The sensor evaluation is done by a time multiplex and a synchronization with the receivers 4 achieved, ie the LEDs 6 are successively in the direction of the operating line 16 driven and the receiver 4 are activated in these time windows.
Die Reihe von Leuchtdioden 6 als Stufenindikator oder Bargraph ist dem soeben erläuterten Zeitmultiplex überlagert, d. h. eine anzeigeaktive Leuchtdiode 6 wird fast permanent angesteuert. Da die Empfänger 4 zu diesem Zeitpunkt ausgeschaltet sind, wird der Steuervorgang der Bedienung nicht beeinträchtigt.The row of light emitting diodes 6 as a step indicator or bar graph is superimposed on the time multiplex just explained, ie a display-active light-emitting diode 6 is controlled almost permanently. Because the receiver 4 are switched off at this time, the control operation of the operation is not affected.
Bei dieser Ausführungsform werden also die Leuchtdioden 6, die sichtbares Licht abstrahlen, in zwei Gruppen eingeteilt, die von der Position X des Betätigers oder Fingers 18 abhängen. Für den Steuervorgang wird nur die Impulsfolge benutzt, die in oben dargestellt ist. Diese kurzen Lichtimpulse sind für das menschliche Auge nicht sichtbar, erlauben jedoch dem Empfänger 4, die reflektierte Lichtintensität festzustellen. Diese Ansteuerung erfährt die Gruppe von Leuchtdioden 6, die sich rechts vom Finger 18 auf der Bedienlinie 16 befindet Die andere Gruppe von Leuchtdioden 6, die sich links von der Fingerkuppe 18 auf der Bedienlinie 16 befindet, erfährt die in unten dargestellte Ansteuerung. Dieses Impulspaket lässt den Sender für das menschliche Auge sichtbarwerden und zeigt als Bargraph die zugehörige Heizleistung an.In this embodiment, therefore, the light emitting diodes 6 emitting visible light are divided into two groups, that of the position X of the actuator or finger 18 depend. For the control process, only the pulse train used in is shown above. These short pulses of light are invisible to the human eye, but allow the receiver 4 to determine the reflected light intensity. This activation is experienced by the group of light-emitting diodes 6 , which is right from the finger 18 on the operating line 16 The other group of light emitting diodes is located 6 that are left of the fingertip 18 on the operating line 16 is located, learns the in shown below. This pulse packet makes the transmitter visible to the human eye and displays the corresponding heating power as a bar graph.
Die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele dargestellten Alternativen können strukturell und funktionell untereinander kombiniert werden.The alternatives illustrated by the various embodiments can be structurally and functionally combined with each other.
und zeigen zwei Beispiele für eine Betätigungsfläche 14, die auf dem Kochfeld grafisch angezeigt wird und unter der die zugeordnete Bedienlinie 16 liegt. In diesen Fällen ist die Betätigungsfläche 14 geradlinig, d. h. ein Finger 18 kann zwischen den Werten MIN und MAX die Betätigungsfläche 14 berühren oder geradlinig überstreichen. Auf einem der Betätigungsfläche 14 zugeordneten grafischen Symbol (Keilsymbol) kann die nach Art eines Schiebereglers eingestellte Kochstufe angezeigt werden. Die Anzeigeelemente können jedoch auch unterhalb der Betätigungsfläche 14 angeordnet sein. and show two examples of an actuating surface 14 , which is displayed graphically on the hob and below the associated operating line 16 lies. In these cases, the actuating surface 14 straight, ie a finger 18 can between the values MIN and MAX the actuating surface 14 touch or stroke in a straight line. On one of the actuating surface 14 assigned graphical symbol (wedge symbol), the set in the manner of a slider controller cooking level can be displayed. However, the display elements can also be below the actuating surface 14 be arranged.
In ist die längs der Bedienlinie 16 liegende Betätigungsfläche 14 horizontal, in schräg ausgerichtet. In anderen Ausführungsformen kann die Bedienlinie 16 auch bogenförmig oder geschwungen sein.In is the one along the operating line 16 lying actuating surface 14 horizontal, in slanted. In other embodiments, the operating line 16 also curved or curved.
Die Einstellanordnung wird wie folgt bedient. Es ist möglich, durch Berührung einer bestimmten Position auf der Betätigungsfläche 14 direkt eine Kochstufe anzuwählen, die dieser Position zugeordnet ist. Ist z. B. die maximale Kochstufe, die eingestellt werden kann, „9” und es wird die Betätigungsfläche 14 im ersten Drittel berührt, so wird die Kochstufe „3” eingestellt. Diesen Vorgang der direkten Anwahl der Kochstufe „3” zeigt , wobei die Kochstufe 3 in diesem Fall als Digitalziffer zur Anzeige gebracht wird.The adjustment assembly is operated as follows. It is possible by touching a specific position on the actuating surface 14 directly select a cooking level that is assigned to this position. Is z. For example, the maximum cooking level that can be set is "9" and it becomes the actuating area 14 touched in the first third, so the cooking level is set to "3". This process of direct selection of the cooking level "3" shows , wherein the cooking stage 3 is displayed in this case as a digital digit.
Es ist aber auch möglich, durch Überstreichen der Betätigungsfläche 14 die Kochstufe kontinuierlich zu verändern. Dabei bewirkt z. B. ein Überstreichen von links nach rechts eine Erhöhung und ein Überstreichen von rechts nach links eine Erniedrigung der zuletzt eingestellten Kochstufe. Dabei muss der Start des Fingers 18 auf der Betätigungsfläche 14 nicht der gerade eingestellten Kochstufe entsprechen. Eine Fingerbewegung nach links zur Erniedrigung der Kochstufe von „3” auf „1” ist beisplelhaft in in Verbindung mit dargestellt.But it is also possible by sweeping the actuating surface 14 to change the cooking level continuously. This causes z. For example, a sweep from left to right an increase and a sweep from right to left a decrease in the last set cooking level. It must be the start of the finger 18 on the actuating surface 14 do not correspond to the currently set cooking level. A finger movement to the left Lowering the boiling level from "3" to "1" is an example in combined with shown.
Auch ist es hierdurch möglich, die Kochstufe „0” anzuwählen, ohne die Betätigungsfläche 14 bis zur linken Begrenzung MIN zu überstreichen. Die AUS-Position muss aus Gründen der Betriebssicherheit genau gekennzeichnet werden. Diese Kennzeichnung kann in der Betätigungsfläche 14 z. B. dadurch erfolgen, dass der linke Rand des Betätigungsfelds 14 durch ein AUS-Symbol hervorgehoben wird.This also makes it possible to select the cooking level "0" without the actuating surface 14 to sweep MIN to the left boundary. The OFF position must be precisely marked for operational safety reasons. This marking can be in the actuating surface 14 z. B. be done by the left edge of the field of activity 14 is highlighted by an OFF icon.
Durch eine zusätzliche Auswertung der Geschwindigkeit, mit der die Betätigungsfläche 14 überstrichen wird, ist es möglich, die Änderung der Kochstufe schneller erfolgen zu lassen. Z. B. kann eine schnelle Betätigung von rechts nach links als Panikreaktion gedeutet werden, weil das Kochgut überkocht oder anbrennt, und die Kochstufe wird entsprechend schnell erniedrigt. Andererseits kann ein langsames Überstreichen der Betätigungsfläche 14 als ein genaues Anwählen einer Kochstufe gedeutet werden und die Kochstufen wechseln entsprechend langsamer.Through an additional evaluation of the speed with which the actuating surface 14 is swept, it is possible to make the change of the cooking stage faster. For example, a quick operation from right to left can be interpreted as a panic reaction, because the food overcooked or burns, and the cooking level is correspondingly reduced quickly. On the other hand, a slow sweeping of the actuating surface 14 be interpreted as an exact selection of a cooking level and the cooking levels change accordingly slower.
Der Zeitablauf eines Einstellvorgangs ist typischerweise wie folgt: Durch Auflegen des Fingers 18 auf das Betätigungsfeld 14 des Kochstellensensors für eine vorab bestimmte Zeit (z. B. 0,5 Sekunden) lässt sich die Kochstelle aktivieren. Bewegt man nun den Finger 18 über den sensitiven Bereich 14, so verändert sich der Wert X je nach Betätigung. Ist nun der beabsichtigte X eingestellt, so muss dieser durch Verharren in der entsprechenden Position für eine bestimmte Zeit (z. B. 0,3 Sekunden) bestätigt werden. Alternativ kann natürlich auch der nach der Aktivierung der Kochstelle angezeigte Wert X durch ein Verharren des Fingers 18 übernommen werden (Direktanwahl).The timing of a setting process is typically as follows: by placing your finger on it 18 on the field of activity 14 The cooking point sensor can be activated for a predetermined time (eg 0.5 seconds) to activate the hotplate. If you move your finger now 18 over the sensitive area 14 , the value X changes depending on the operation. Now, if the intended X is set, it must be confirmed by persisting in the appropriate position for a certain time (eg 0.3 seconds). Alternatively, of course, the value X indicated after the activation of the hotplate may be maintained by a persistence of the finger 18 be taken over (direct selection).
Dieser Einstellmodus hat den Vorteil, dass die komplette Kochstelle wie ein Sensor gesehen wird. Man erhält für die Bedienlinie nahezu dieselben Eigenschaften wie bei einem Einzelsensor, was z. B. den Betätigungsabstand und die Sicherheit gegenüber einem selbstständigen Einschalten bei Fremdlicht betrifft. Ferner wirkt sich durch das kurze Verharren auf der gewählten Position (Bestätigung des Einstellwerts) ein schräges Wegziehen des Fingers nicht mehr auf den eingestellten Wert aus.This adjustment mode has the advantage that the complete cooking zone is seen as a sensor. You get for the operating line almost the same properties as in a single sensor, which z. B. concerns the actuation distance and safety against autonomous turning on extraneous light. In addition, by briefly holding on to the selected position (confirmation of the setting value), an oblique pulling away of the finger no longer affects the set value.
Die zeigt vier geradlinige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Bedienlinie. In allen Fällen sind die IR-Sendedioden mit der geringeren Dichte in unmittelbarer Nachbarschaft jedes zweiten IR-Empfangselements neben der Bedienlinie angeordnet. Bevorzugt wird, die Anzahl N2 von IR-Sendedioden nur auf einer Seite der die Bedienlinie 16 konstituierenden IR-Empfangselemente aufzureihen. Gemäß können die IR-Empfangselemente auch einen zickzackförmigen Polygonzug auf der insgesamt geraden Bedienlinie bilden. Jede Bedienlinie kann an den Rändern entweder mit einem Empfangselement 4 und/oder mit einem Sensorpaar 2 (bestehend aus einem Empfangselement 4 und einer Sendediode 6) enden.The shows four straight-line embodiments of the operating line according to the invention. In all cases, the IR transmitting diodes with the lower density are arranged in the immediate vicinity of each second IR receiving element next to the operating line. It is preferred that the number N2 of IR transmitter diodes only on one side of the operating line 16 to arrange constituent IR receiving elements. According to For example, the IR receiving elements may also form a zigzagged traverse on the overall straight line of operation. Each operating line can be at the edges either with a receiving element 4 and / or with a sensor pair 2 (consisting of a receiving element 4 and a transmitting diode 6 ) end up.
Abweichend von den insgesamt geraden Bedienlinien gemäß kann die Bedienlinie gemäß auch gebogen sein, wobei die IR-Empfangselemente 4 auf der bogenförmigen Bedienlinie einen zickzackförmigen Polygonzug bilden können.Notwithstanding the total straight lines according to can the operating line according to also be bent, with the IR receiving elements 4 can form a zigzag-shaped polygon on the arcuate operating line.
Die zeigt elektrische Prinzipschaltbilder der Sender 6 und Empfänger 4. Die Sendedioden 6 werden mit Lichtimpulsen angesteuert, wie sie in oben dargestellt sind. Diese Steuerimpulse sind für die Bedienperson nicht sichtbar, sei es weil die Einstellanordnung als Infrarot Anordnung ausgeführt und mit IR-Sendedioden bestückt wurde oder sei es, weil die Steuerimpulse gemäß oben zu kurz sind, um für das menschliche Auge wahrnehmbar zu sein.The shows electrical schematic diagrams of the transmitter 6 and receiver 4 , The transmitting diodes 6 are driven with light pulses, as in are shown above. These control pulses are not visible to the operator, either because the adjustment arrangement was designed as an infrared arrangement and equipped with IR transmitter diodes or be it because the control pulses in accordance with above are too short to be noticeable to the human eye.
Die Empfänger 4 sind bevorzugt als IR-Fototransistoren ausgeführt. Gemäß der Beschaltung in führt eine erhöhte Lichtintensität zu einem Spannungsabfall des Emittersignals bis zu einer Sättigung. Anschließend kann das Messsignal so normiert werden, dass es der Intensität des Lichtsignals proportional ist, für den der Fotoempfänger (einschließlich Tageslichtfilter) sensitiv ist. Solche normierten Lichtmessignale sind in den Verteilungen gemäss den und beispielhaft dargestellt.The recipients 4 are preferably designed as IR phototransistors. According to the wiring in An increased light intensity leads to a voltage drop of the emitter signal to saturation. Subsequently, the measurement signal can be normalized to be proportional to the intensity of the light signal to which the photoreceiver (including daylight filter) is sensitive. Such normalized light measuring signals are in the distributions according to the and exemplified.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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IRIR
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InfrarotInfrared
-
N1N1
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Anzahl der IR-Fototransistoren 4 Number of IR phototransistors 4
-
N2N2
-
Anzahl der IR-Sendedioden 6 Number of IR transmitter diodes 6
-
S(i)S (i)
-
Sensoren (Nachbarschaft eines Senders 6 und eines Empfängers 4)Sensors (neighborhood of a transmitter 6 and a recipient 4 )
-
XX
-
Schwerpunkt (oder Extremwert) der LichtverteilungCenter of gravity (or extreme value) of the light distribution
-
22
-
IR-Sensoren (bauliche Sensorpaare)IR sensors (structural sensor pairs)
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44
-
optische Empfangselemente, insbesondere IR-Fototransistorenoptical receiving elements, in particular IR phototransistors
-
66
-
optische Sender, insbesondere IR-Sendediodenoptical transmitters, in particular IR transmitter diodes
-
88th
-
Gehäuse (Lichtleitsockel 10 oder Kunststoffteil 12)Housing (light guide base 10 or plastic part 12 )
-
1010
-
Lichtleitsockelfiber optic light guide
-
1212
-
KunststoffteilPlastic part
-
1414
-
Betätigungsfeld oder -flächeField of activity or area
-
1616
-
Bedienlinieoperating line
-
1818
-
Fingerfinger
-
2020
-
Trägercarrier
-
2222
-
Aussparungenrecesses
-
2424
-
Bohrungen bzw. LanglöcherHoles or slots
-
2626
-
Anzeigeelementeindicators
-
2828
-
Lichtleiteroptical fiber
-
3030
-
Relaisrelay
-
3232
-
Befestigungsbolzenmounting bolts
